掺杂石墨烯热传导行为的研究

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1、厦门大学学位论文著作权使用声明本人同意厦f-]Jc学根据《中华人民共和国学位条例暂行实施办法》等规定保留和使用此学位论文，并向主管部门或其指定机构送交学位论文(包括纸质版和电子版)，允许学位论文进入厦门大学图书馆及其数据库被查阅、借阅。本人同意厦门大学将学位论文加入全国博士、硕士学位论文共建单位数据库进行检索，将学位论文的标题和摘要汇编出版，采用影印、缩印或者其它方式合理复制学位论文。本学位论文属于：()1．经厦门大学保密委员会审查核定的保密学位论文，于年月日解密，解密后适用上述授权。f(、歹2．不保密，适用上述授权。

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3、热传导行为，探索导致热传导系数下降的微观机制。主要内容包括以下两个工作：其一，计算了具有不同13C浓度的扶手型石墨烯的热传导系数，并通过局域动能激发的传播过程，分析了杂质13C影响热传导行为的微观机制；其二，通过不同方向的局域动量激发的传播过程，进一步细致地研究了杂质13C对不同能量传输模式的影响。本文具体分为以下五章：第一章对石墨烯材料进行了一般性的介绍。第二章对研究中使用的分子动力学软件LAMMPS、模拟方法以及Tersoff势进行介绍。第三章讨论了石墨烯声子热传导的一般性理论以及目前最新的实验和理论工作；并展示了

4、我们通过局域动能激发发现的四种能量传输模式：径向声学声子模式(LA)、横向声学声子模式(TA)、Z方向声学声子模式(ZA)以及第二声波(SW)。第四章研究了同位素杂质13C对石墨烯热传导的影响。通过计算，我们发现热传导系数随着杂质13C浓度的增加而减小；然后研究了不同13C浓度对局域动能激发传播过程的影响，发现随着13C浓度的增加，热传导系数下降的微观机制由杂质散射引起的自由程变小转变为声子局域化。最后，我们分别研究了杂质13C对不同能量传输模式的影响，发现随着杂质浓度增加，四种能量传输模式携带能量都一●单调减少，即散

5、射强度增加。而在相同杂质浓度下，四种模式被散射的强度大小依次是TA模、Sw模、ZA模和LA模。第五章是总结和展望。关键词：石墨烯；LAMMPS；热传导系数；声子模式AbstractPuregraphenehasanextremelyhighthermalconductivity，whichindicatesthatgrapheneisabroadpromisingmaterialasefficientheattransfermediumusedinlargescaleintegratedcircuit．Atpresen

6、t，chemicalvapordepositedissuitableforgrapheneindustrializedproduction，butisotope13Cisprobablymixedingraphenethroughthismethod，whichchangestheheattransportingraphene．Inthisthesis，westudyheatconductionbehaviorsinArmchair—GrapheneNanor．ibbons(AGNRs)withisotope13Cvi

7、amoleculardynamicssimulation，andlookforthemicroscopicmechanismofthermalconductivitydecrease．Therearetwomainwork：First，thethermalconductivityofsuspendedgraphenewithdifferent”Cconcentrationsisstudiedwithreversenon—equilibriumdynamicsmethod，andbydirectlytrackingthe

8、thermal—relaxationhistoryofAGNRsthatisheatedbyalocalkineticnenrgythermalimpulse，weanalysethemicroscopicmechanismthatisotope13Caffecttheheattransportingraphene．Second，